大陸科學家團隊近日已完成標準鳥類麻雀選食不同高粱的分子機制研究，從而成功揭開鳥類挑食的神祕原因，這項成果既為培育高粱抗鳥新品種提供了重要的基因資源，也為利用單寧設計開發新型綠色農藥防治農業鳥害，提供了全新的解決方案。
這一重要科研成果由中國科學院遺傳與發育生物學研究所植物基因組學國家重點實驗室謝旗研究員團隊，與另三個實驗室聯合攻關完成。相關研究論文獲國際權威學術期刊《細胞》子刊《分子植物》線上發表，《細胞》雜誌還專門舉行全球記者會予以推介。
兩種揮發物 麻雀特愛
不僅人會挑食，鳥也挑食，但鳥為何、如何挑食此前一直不清楚。謝旗研究團隊通過應用宏基因組學、代謝組學、合成生物學及動物行為學等，完成標準鳥類麻雀選食不同高粱的分子機制研究。
該研究揭示，Tannin1基因通過同時參與調控單寧合成以及脂肪酸來源的揮發物合成的分子機制，來產生高含量的單寧和低濃度、有香味的揮發物，進而躲避和防禦麻雀以達到抗鳥的目的。
謝旗指出，在農田中，高粱灌漿期（結穗期）之前很少能看到麻雀，而高粱灌漿期之後大量麻雀遷飛至農田。研究團隊通過對高粱灌漿期的籽粒進行測定發現，9種有芳香氣味的揮發物在不抗鳥的品種中出現顯著積累，進一步通過麻雀行為學實驗直接證明：己醛和1-辛烯-3-醇兩種揮發物的確可以作為引誘劑來吸引麻雀取食。
花青素影響食性行為
謝旗介紹說，研究團隊前期通過大量田間觀察發現麻雀對不同的高粱種子有選擇性的捕食：在571份高粱樣本中，接近46.7%的高粱種子麻雀不喜歡吃。為此，研究團隊通過分析，在兩個群體中同時能檢測到一個單主效位點Tannin1基因，是控制高粱單寧合成很關鍵的基因。
研究同時發現，以前推測的與鳥取食相關性狀在包殼、穗型、芒、種皮顏色和單寧含量這5個性狀中，只有單寧含量與高粱抗鳥呈極顯著相關性。
隨後通過隨機選取6個高粱抗鳥品種和12個不抗鳥品種，對單寧合成機制中的靶標代謝產物進行測定發現，黃酮類、黃烷-3-醇、花青素和原花青素在不抗鳥的品種中都出現了顯著降低。麻雀行為學實驗證明其代謝產物花青素和原花青素是影響麻雀食性行為的根本原因。
（記者／林永富）